Care sunt diferențele dintre elicele cu palete multiple și elicele cu pale mici? Proiectări turbine eoliene Program – proiectare și verificare calcule aerodinamice ale unui generator eolian – dosar raport tehnic.doc

Foarte des oamenii se înșeală că elicele cu mai multe pale sunt pentru vânturi slabe, iar trei sau două pale sunt pentru vânturi puternice. Și mulți oameni cred că pentru vânturile slabe o elice cu mai multe pale este mai eficientă, deoarece există multe pale, acest lucru are ca rezultat o forță mai mare, mai mult vânt este acoperit de lame, un cuplu mai mare și, prin urmare, putere, dar nu este așa. Datorită numărului mai mare de lame, cuplul de pornire este mai mare, așa că dacă generatorul are lipire magnetică puternică, atunci trebuie făcut ceva pentru a crește cuplul de pornire și, de obicei, aceasta este adăugarea de lame.

Să ne imaginăm mai întâi o lamă și factorii fizici care acționează asupra ei. Lama are o răsucire, unghiuri în raport cu fluxul vântului, iar vântul care se sprijină pe ea forțează lama să se miște sub presiune (strângeți înainte de-a lungul axei de rotație). Dar lama, mișcându-se în planul său, învinge rezistența frontală a fluxului de aer dens. Acest flux încetinește lama, împiedicând-o să câștige mai multă viteză, iar cu cât viteza este mai mare, cu atât rezistența aerodinamică este mai mare.

Dacă există mai mult de una, două sau trei sau 12 pale, atunci rezistența aerodinamică a tuturor palelor nu rămâne egală cu una, se adună, pierderile se adună la total și viteza elicei scade. Se irosește multă energie doar învârtindu-se. În plus, palele care trec deranjează foarte mult fluxul răsucindu-l, din aceasta palele din spate primesc o rezistență și mai mare și din nou puterea luată de la vânt este irosită și viteza scade. În revoluții se cheltuiește multă putere luată de la vânt.

De asemenea, când există o pădure întreagă de pale într-un cerc, devine mai greu ca vântul să cadă prin elice. Roata eoliană întârzie curgerea vântului, se formează un „capac” de aer în fața elicei, iar noi porțiuni de vânt care întâlnesc acest „capac” sunt împrăștiate în lateral. Știi cum vântul se îndoaie în jurul obstacolelor, așa că elicea este ca un scut solid pentru vânt.

>

Dar mulți vor crede că cu cât mai multe pale, cu atât mai multă energie poate fi luată de la vânt pe unitatea de timp, dar nici acest lucru nu este adevărat, ceea ce este important aici nu este numărul de pale, ci viteza și viteza elicei. De exemplu, 6 pale, să zicem, la 60 rpm vor face o rotație, trecând cu un cub de vânt și luând din acesta o anumită porțiune de energie, iar 3 lame vor face două rotații în același timp și vor lua aceeași cantitate. de energie. Dacă creșteți și mai mult viteza, veți fi luată mai multă energie. Nu contează câte lame există, una sau zece, deoarece o lamă care se rotește de zece ori mai repede va consuma aceeași cantitate de energie ca și zece lame care se rotesc încet.

Viteza roții vântului.

Viteza elicei este raportul dintre viteza vârfului palei și viteza vântului în metri pe secundă. Deci, la aceeași viteză, viteza de-a lungul lungimii lamei este diferită, iar unghiurile de instalare ale lamei de-a lungul lungimii sale sunt diferite. Vârful lamei se mișcă întotdeauna de două ori mai repede decât mijlocul lamei, astfel încât unghiul la vârf este aproape zero pentru a reduce rezistența, astfel încât lama să taie prin aer cu o rezistență minimă.

De asemenea, cu cât lama se mișcă mai repede, cu atât se schimbă mai mult unghiul de atac al vântului asupra palei. Să ne imaginăm că stai într-o mașină și zăpada îți lovește geamul lateral, dar atunci când începi să conduci, zăpada va lovi deja parbrizul, iar când vei lua viteză, zăpada va lovi deja direct pe parbriz, deși când te oprești zăpada va cădea din nou din lateral. La fel, atunci când lama crește viteză, vântul o va lovi într-un unghi diferit. Prin urmare, vârful lamei este făcut doar la 2-5 grade, deoarece odată ce accelerează va ajunge la unghiul optim de atac al vântului și va lua maximum de energie posibilă. În mijlocul lamei, viteza este de două ori mai mică, prin urmare unghiul este de două ori mai mare, 8-12 grade, iar la rădăcină este și mai mare, deoarece acolo viteza este de câteva ori mai mică.

>

Pentru elicele cu pale mici de mare viteză, unghiurile sunt reduse. De exemplu, pentru elicele cu trei pale, viteza obișnuită este de aproximativ Z5, adică elicea are putere maximă atunci când se rotește cu o viteză de cinci ori mai mare decât viteza vântului. În acest caz, vârful lamei are aproximativ 4 grade, mijlocul 12 grade, iar rădăcina aproximativ 24 de grade Dacă există șase lame, atunci viteza este de două ori mai mică, ceea ce înseamnă că unghiurile sunt de două ori mai mari. Ei bine, cu cât lama este mai subțire și cu cât aria ei este mai mică, cu atât este mai rapidă și cu atât rezistența aerodinamică este mai mică, prin urmare, trei lame, dacă sunt late, vor avea viteză redusă, iar șase sau douăsprezece lame subțiri și înguste vor avea mai mare. viteză.

Ca rezultat, de exemplu, o elice cu trei pale și o elice cu șase pale va avea putere egală la vânturi slabe, deoarece trei pale cu viteza Z5 vor face de două ori mai multe rotații decât șase pale cu viteza Z2,5 în același timp, ceea ce înseamnă că vor lua aceeași cantitate de energie de la vânt. Dar, într-un vânt mai puternic, o elice cu șase pale va pierde foarte mult față de una cu trei pale, deoarece trei pale au o rezistență aerodinamică mai mică și vor putea câștiga viteze mai mari și, prin urmare, vor funcționa cu mai mult vânt pe unitatea de timp, deoarece mai repede se mișcă lama, cu atât mai multă putere va lua de la vânt.

Singurul plus este că cu cât mai multe pale, cu atât cuplul de pornire este mai bun, iar dacă generatorul are lipire magnetică, atunci elicea cu palete multiple va porni mai devreme, dar cuplul și puterea vor fi mai mari pentru elicele cu pale mici.

Da, și cuplul, pe măsură ce elicea de mare viteză crește viteză, unghiurile paletei vor deveni optime pentru vântul care curge efectiv pe paletă și știm că unghiul real se schimbă în funcție de viteza palei în sine și de cuplul va fi mai mare, deoarece există mai puține pierderi de energie pe rezistența lamelor.

De asemenea, elicele cu palete multiple sunt mai grele, ceea ce înseamnă că funcționează ca un volant. Dacă roata a câștigat avânt, atunci elicea în sine stochează energie și este mai dificil să se oprească brusc, dar chiar și atunci când vântul bate mai puternic, acest volant trebuie totuși să fie rotit, astfel încât elicele cu palete multiple reacţionează mai puțin bine la schimbările în puterea vântului, iar rafale de vânt de scurtă durată poate nici măcar să nu fie observate. Iar elicele ușoare pot furniza energie chiar și dintr-o rafală scurtă de vânt. Acest lucru este clar vizibil pe ampermetru atunci când observați puterea curentului. Cel cu șase lame funcționează mai ușor, nu există supratensiuni mari de curent. Dar cel cu trei lame se descurcă cu fiecare rafală și acul merge rapid înainte și înapoi, dar aceasta este energie care se acumulează în cele din urmă în baterie, iar diferența de recul poate fi foarte semnificativă, mai ales în vânt puternic și dacă catargul este instalat scăzut. unde debitul vântului este turbulent.

Un alt factor este viteza, o elice cu mai multe pale înseamnă una cu viteză mică, ceea ce înseamnă că generatorul este același, ceea ce înseamnă că există mai multe generatoare, mai mulți magneți, mai multe fire de înfășurare, mai multă greutate a fierului și, ca urmare, prețul este mult mai mare. Și generatorul este de obicei cea mai scumpă parte a unui generator eolian. Și revoluțiile joacă cel mai important rol, deoarece cu cât viteza elicei este mai mare la aceeași viteză a vântului, generatorul va produce mai multă putere, iar atunci, dacă nu sunt suficiente rotații, atunci fie generatorul este mai mare și mai puternic, fie un multiplicator poate fi inventat.

Dar peste tot există propriile lor, dar, desigur, cele mai ieftine și eficiente elice cu o singură paletă, dar trebuie făcute foarte precis și echilibrate, totul trebuie calculat, aerodinamica lamei trebuie să fie ideală, altfel vibrațiile și bataia elicei si apoi o moara de vant care se va destrama sunt garantate. În principiu, acesta este motivul pentru care aproape nimeni nu produce măcar mori de vânt cu o singură lamă fabricate din fabrică. Elicele cu trei pale s-au dovedit a fi mai optime, nu sunt atât de viteze, deci un dezechilibru al elicei nu este o problemă, dar vitezele sunt și mari, ceea ce înseamnă că generatorul este mai ieftin.

Dar totuși, lamele de mare viteză necesită o aerodinamică corectă, altfel toată eficiența poate scădea semnificativ. Prin urmare, acasă este adesea mai ușor, deși mai scump, să faci o moară de vânt brută, mare, ineficientă, dar ușor de fabricat, să o îmbunătățești fără calcule, să o refaci și să o refaci din nou și, în final, fie să obții cunoștințe. și duci totul la bun sfârșit, sau renunță la el și spune că toate astea sunt o prostie, l-am cumpărat de la chinezi și nu-ți face griji, tot nu poți face mai bine decât la fabrică, doar îți vei risipi banii .

Creșterea producției de energie prin utilizarea resurselor naturale neregenerabile este limitată de pragul dincolo de care există producția completă de materii prime. Energia alternativă, inclusiv generarea de energie eoliană, va reduce sarcina asupra mediului.

Mișcarea oricărei mase, inclusiv a aerului, generează energie. Turbină eoliană transformă energia cinetică a fluxului de aer în energie mecanică. Acest dispozitiv stă la baza energiei eoliene, o direcție alternativă în utilizarea resurselor naturale.

Eficienţă

Este destul de simplu să evaluați eficiența energetică a unei unități de un anumit tip și proiectare și să o comparați cu performanța unor motoare similare. Este necesar să se determine factorul de utilizare a energiei eoliene (WEF). Se calculează ca raportul dintre puterea primită la arborele turbinei eoliene și puterea fluxului de vânt care acționează pe suprafața roții eoliene.

Rata de utilizare a energiei eoliene pentru diferite instalații variază de la 5 la 40%. Evaluarea va fi incompletă fără a lua în considerare costurile de proiectare și construcție a instalației, cantitatea și costul energiei electrice generate. În energia alternativă, perioada de amortizare a costurilor turbinelor eoliene este un factor important, dar este necesar să se țină seama și de efectul de mediu rezultat.

Clasificare

Turbinele eoliene sunt împărțite în două clase pe baza principiilor de utilizare a energiei generate:
liniar;
ciclic.

Tip liniar

O turbină eoliană liniară sau mobilă transformă energia fluxului de aer în energie mecanică de mișcare. Aceasta ar putea fi o velă sau o aripă. Din punct de vedere ingineresc, aceasta nu este o turbină eoliană, ci un dispozitiv de propulsie.

Tip ciclic

La motoarele ciclice carcasa în sine este staționară. Fluxul de aer se rotește, făcând mișcări ciclice, părțile sale de lucru. Energia mecanică de rotație este cea mai potrivită pentru generarea de electricitate, o formă universală de energie. Motoarele eoliene ciclice includ roțile eoliene. Roțile eoliene, de la morile antice până la centralele eoliene moderne, diferă în soluțiile de proiectare și în utilizarea completă a puterii fluxului de aer. Dispozitivele sunt împărțite în viteză mare și viteză mică, precum și în funcție de direcția orizontală sau verticală a axei de rotație a rotorului.

Orizontală

Turbinele eoliene cu axă orizontală de rotație se numesc motoare cu palete. Mai multe pale (aripi) și un volant sunt atașate la arborele rotorului. Arborele în sine este situat orizontal. Elemente de bază dispozitive: roata de vant, cap, coada si turn. Roata eoliană este montată într-un cap care se rotește în jurul unei axe verticale, în care este montat arborele motorului și sunt amplasate mecanismele de transmisie. Coada joacă rolul unei giruete, rotind capul cu roata vântului împotriva direcției fluxului vântului.

La viteze mari ale fluxului de aer (15 m/s și mai sus), este rațional să se utilizeze turbine eoliene orizontale de mare viteză. Unitățile cu două și trei lame de la producători de top oferă KIEV de 30%. O turbină eoliană autofabricată are o rată de utilizare a fluxului de aer de până la 20%. Eficiența dispozitivului depinde de calculul atent și de calitatea fabricării lamelor.

Turbinele eoliene cu palete și turbinele eoliene oferă viteză mare de rotație a arborelui, ceea ce permite transferul puterii direct la arborele generatorului. Un dezavantaj semnificativ este că în cazul vântului slab astfel de turbine eoliene nu vor funcționa deloc. Există probleme de pornire atunci când treceți de la calm la vânt puternic.

Motoarele orizontale cu viteză mică au un număr mai mare de lame. Zona semnificativă de interacțiune cu fluxul de aer le face mai eficiente în vânturi slabe. Însă, instalațiile au vânturi semnificative, ceea ce necesită luarea de măsuri pentru a le proteja de rafale de vânt. Cel mai bun indicator KIEV este 15%. ÎN scara industriala astfel de setări nu sunt folosite.

Tip carusel vertical

În astfel de dispozitive, lamele sunt instalate pe axa verticală a roții (rotor) pentru a primi fluxul de aer. Carcasa și sistemul de amortizare asigură că fluxul vântului lovește jumătate din roata eoliană, iar momentul rezultat de aplicare a forțelor care rezultă asigură rotirea rotorului.

În comparație cu unitățile cu palete, o turbină eoliană rotativă generează mai mult cuplu. Pe măsură ce viteza fluxului de aer crește, acesta ajunge mai repede în modul de funcționare (din punct de vedere al forței de tracțiune) și se stabilizează în ceea ce privește viteza de rotație. Dar astfel de unități se mișcă încet. Pentru a converti rotația arborelui în energie electrica este necesar un generator special (multipol) capabil să funcționeze la viteze mici. Generatoare tip similar nu foarte frecvente. Utilizarea sistemelor de cutie de viteze este limitată de eficiența scăzută.

O turbină eoliană carusel este mai ușor de operat. Designul în sine asigură controlul automat al vitezei rotorului și vă permite să monitorizați direcția vântului.

Verticală: ortogonală

Pentru producția de energie pe scară largă, turbinele eoliene ortogonale și turbinele eoliene sunt cele mai promițătoare. Gama de utilizare a unor astfel de unități, în ceea ce privește viteza vântului, este de la 5 la 16 m/s. Puterea pe care o generează a fost crescută la 50 de mii de kW. Profilul unei lame ortogonale este similar cu cel al aripilor de avion. Pentru ca aripa să înceapă să funcționeze, trebuie să îi aplicați un flux de aer, ca în timpul rulării decolare a unui avion. Turbina eoliană trebuie, de asemenea, să fie rotită mai întâi, cheltuind energie. După îndeplinirea acestei condiții, instalația trece în modul generator.

Concluzii

Energia eoliană este una dintre cele mai promițătoare surse de energie regenerabilă. Experiența din utilizarea industrială a turbinelor eoliene și a turbinelor eoliene arată că eficiența depinde de amplasarea generatoarelor eoliene în locuri cu fluxuri de aer favorabile. Utilizarea materialelor moderne în proiectarea unităților, utilizarea noilor scheme de generare și stocare a energiei electrice vor îmbunătăți și mai mult fiabilitatea și eficiența energetică a turbinelor eoliene.

Aripile roții eoliene sunt cea mai importantă parte a unei turbine eoliene. Puterea și viteza generatorului eolian depind de forma palelor acestora.

În această broșură nu ne vom opri asupra calculului noilor aripi din cauza complexității acestei sarcini, ci vom folosi aripi gata făcute, care au o anumită formă și se caracterizează printr-o eficiență ridicată a utilizării energiei eoliene și viteză mare. Trebuie doar să rezolvăm întrebarea cum să determinăm dimensiunile aripilor noi pentru puterea dorită, pe baza dimensiunilor aripilor cunoscute, păstrând în același timp caracteristicile originale.

Pentru morile de vânt cu putere redusă, vom accepta o roată eoliană cu două pale de mare viteză, cu următoarea caracteristică cunoscută din practică:

Coeficientul de utilizare a energiei eoliene………………………… 0,35

Viteza unei roți eoliene trebuie înțeleasă ca raportul dintre viteza periferică a vârfului lamei și viteza vântului

Luând aceeași viteză egală cu 7 pentru roțile eoliene de diametre diferite, vom obține viteze diferite ale roților eoliene la aceeași viteză a vântului. Roata eoliană cu diametrul cel mai mic va dezvolta cea mai mare viteză. În general, rotațiile roților eoliene cu viteze egale se vor raporta între ele invers proporțional cu diametrele lor, adică.

Aceasta înseamnă că o roată de vânt cu diametrul D 1 va face rotații pe minut de atâtea ori cât diametrul acestei roți de vânt D 1 este mai mic decât diametrul D 2 al altei roți de vânt. De exemplu, dacă o roată eoliană cu diametrul de 1,5 m face 714 rpm, atunci o roată eoliană cu diametrul de 3 m va face 357 rpm, adică jumătate mai mult, deși viteza lor este aceeași.

Pentru comoditatea calculării dimensiunilor palelor roților de vânt de diferite diametre, dar cu aceeași viteză, în tabel. Figura 4 prezintă dimensiunile unei roți eoliene cu două pale cu un diametru de 1 m În partea de sus a tabelului există un desen al unei lame cu denumiri de litere ale dimensiunilor sale, iar sub imaginea din tabel valorile digitale. dintre aceste dimensiuni sunt date.

În stânga, 4 coloane arată dimensiunile lamei din figura din stânga; în dreapta, în 10 coloane, sunt date dimensiunile a cinci profile ale acestei lame. Modul de setare a dimensiunilor profilului este prezentat în tabelul din dreapta.

Pentru a respecta caracteristicile acceptate ale unei roți eoliene cu modificarea diametrului acesteia, este necesar să schimbăm toate dimensiunile acestor pale în același raport în care schimbăm diametrul roții eoliene. În acest caz, vom menține asemănarea geometrică, fără de care ar fi imposibil să folosim această metodă de recalculare.

Deoarece roata vântului cu dimensiunile date în tabel. 4, are un diametru de 1 m, atunci raportul dintre diametrul celeilalte roți eoliene și unitatea va fi egal cu D, adică.

Prin urmare, pentru a obține dimensiunile unei lame de roată eoliană cu un diametru diferit, este necesară fiecare dimensiune dată în tabel. 4, înmulțiți cu valoarea acestui diametru. Doar unghiurile panei fiecărei secțiuni ale lamei și numărul acestora ar trebui să rămână neschimbate. De exemplu, pentru o roată de vânt cu un diametru de 1,2 m, este necesară fiecare dimensiune a mesei. 4 înmulțit cu 1,2 obținem:

Pentru a mări tabelul, faceți clic pe el cu mouse-ul

Pentru a obține forma finită a lamei, este necesar ca dimensiune, p

calculate în tabel. 5, trageți puncte pentru cinci profile de lame pe o foaie de hârtie și trasați contururile de-a lungul punctelor folosind un model, așa cum se arată în Fig. 13. Profilele fiecărei secțiuni sunt desenate la dimensiune completă, astfel încât să poată fi tăiate șabloane din ele la fabricarea lamei.

Pentru un generator cu o putere de 1 kW ai nevoie de o roata eoliana cu diametrul de 3,5 m Pentru a obtine dimensiunile paletei acestei roti de vant ai nevoie de cele date in tabel. 4 Înmulțiți dimensiunile unei roți de vânt cu diametrul de 1 m cu 3,5 și faceți un tabel, apoi desenați profilele lamelor care vor fi necesare în timpul producției.

Puterea și viteza roților eoliene cu două pale cu caracteristicile prezentate mai sus sunt date în tabel. 6.

Acest tabel trebuie utilizat atunci când se alege diametrul unei roți eoliene de o putere dată și se determină raportul de transmisie dacă viteza generatorului se dovedește a fi mai mare decât viteza roții eoliene pe care o dezvoltă la o viteză a vântului de 8 m/sec.

De exemplu, atunci când utilizați un generator GBF de tip auto cu o putere de 60 W la 900 rpm pentru o unitate eolian-electrică, este potrivită o roată eoliană cu D==1,2 m și o putere de 0,169 CP. Cu. la 895 rpm (vezi primele două rânduri din Tabelul 6).

În acest caz, roata vântului poate fi montată pe arborele generatorului. Rezultatul este cea mai simplă și mai convenabilă unitate electrică eoliană de utilizat.

Dacă am fi planificat să construim o unitate eolian-electrică cu o putere de 400 W, atunci ar fi necesar să adoptăm o roată eoliană cu diametrul de 3 m, care la o viteză a vântului de 8 m/sec dezvoltă 1.060 CP. Cu. sau 1,060 X 0,736 = 0,78 kW. Luând randamentul generatorului egal cu 0,5, obținem:

Roata eoliană dezvoltă 357 rpm la o viteză a vântului de 8 m/sec, iar generatorul cu o putere de 390 wați necesită 1.000 rpm. Prin urmare, în acest caz, este necesară o cutie de viteze care să mărească viteza de transmisie de la roata eoliană la generator. Cutia de viteze trebuie să mărească viteza în raport.

Valoarea 2,8 se numește raport de transmisie. Folosind acest raport, se determină numărul de dinți ai cutiei de viteze. De exemplu, dacă presupunem că angrenajul montat pe arborele generatorului are 16 dinți, atunci angrenajul de antrenare așezat pe arborele roții eoliene ar trebui să aibă

Roțile eoliene de mare viteză suferă de un dezavantaj foarte semnificativ, și anume că nu pornesc bine, prin urmare, pot începe să lucreze doar la viteze mari ale vântului.

Mulți ingineri eolian începători cred că cu cât este mai mare numărul de palete pe o roată eoliană, cu atât va dezvolta mai multă putere. Această idee este greșită. Două roți eoliene, cu palete mici și cu palete multiple, cu palete la fel de bine construite și aceleași diametre ale suprafeței măturate vor dezvolta aceeași putere. Acest lucru se explică prin faptul că, deoarece sunt la fel de bine executate, atunci ratele lor de utilizare a energiei eoliene vor fi egale, adică vor transfera aceeași cantitate de energie către mașina de lucru. Cantitățile de energie eoliană primită către ambele roți eoliene sunt egale, deoarece suprafețele lor măturate sunt egale. Cât despre revoluții, cu cât paletele sunt mai puține, cu atât viteza este mai mare, dacă au aceeași lățime pe ambele roți de vânt; cu alte cuvinte, cu cât suprafața totală a lamelor care formează suprafața măturată este mai mică, cu atât este mai mare numărul de rotații.

Cum se determină dimensiunile aripilor unei mori de vânt de casă (generator de vânt) pentru o putere dată

Aripile roții eoliene sunt cea mai importantă parte a unei turbine eoliene. Puterea și viteza generatorului eolian depind de forma palelor acestora. Nu ne vom opri în această broșură asupra calculului noilor aripi din cauza complexității acestei sarcini, ci vom folosi aripi gata făcute, care au o anumită formă și se disting prin înalte.

Calculul palelor generatoarelor eoliene

Despre unghiul optim de atac al unei morii de vânt cu elice

În metodele de calcul al turbinelor eoliene se recomandă stabilirea unghiului de atac la care se realizează calitatea aerodinamică maximă a palei. Aceste. Se propune construirea unei tangente la polar de la originea coordonatelor și luarea coordonatele punctului tangent ca fiind cele inițiale pentru calcularea morii de vânt. Cel mai probabil, ceea ce se înțelege este o analogie cu aviația, în care pe măsură ce raportul portanță și rezistență crește, durata planării aeronavei crește. Sau se recomandă utilizarea lamelor cu ridicare maximă. O turbină eoliană funcționează conform diferitelor legi.

Orez. 1 Forțe aerodinamice într-o turbină eoliană

Figura 1 prezintă o diagramă a efectului forțelor aerodinamice asupra lamei. Viteza vântului la apropierea morii de vânt încetinește cu o anumită cantitate a, care conform teoriei Jukovski (Betz) este egală cu 2/3, iar conform teoriei lui Sabinin este 0,586. Mișcarea circumferențială a palelor conferă o componentă suplimentară a vitezei, care poate fi găsită dacă considerăm că paletele sunt staționare și aerul se deplasează în direcția opusă rotației. Aceste două componente sunt adăugate conform regulii triunghiului și dau vectorul total al fluxului pe planul roții eoliene. Unghiul de viteză ψ este determinat de raportul a / Z și nu depinde de viteza vântului:

Aici și mai jos, toate calculele sunt efectuate pentru vârful lamei. Pentru alte secțiuni, este necesar să înlocuiți Z peste tot în formule cu expresia Zr / R, unde Z este viteza determinată ca raport dintre viteza vântului și viteza vârfului palei; R – raza morii de vânt; r – raza secțiunii selectate.

Unghiul de viteză ψ este suma unghiului de atac α și unghiului de instalare a lamei β. Unghiul de atac este determinat de caracteristicile lamei, prin urmare, având în vedere viteza morii de vânt, este posibil să se facă sarcina de a calcula palele fără ambiguitate.

Fluxul care curge pe paletă provoacă două forțe: forța de tracțiune X, îndreptată spre flux, și forța de ridicare Y, perpendiculară pe acesta.

C X , C Y – coeficienții de tragere și portare;

ρ – densitatea aerului;

S – zona elementului de lamă;

V terasament – mărimea vectorului de incursiune, care la rândul său este egal cu:

Ultimul termen din paranteze este foarte mic, iar la morile de vânt de mare viteză viteza de intrare este aproape egală cu viteza periferică a lamei.

Forța circumferențială se obține ca diferență între proiecția forței de ridicare și proiecția forței de rezistență pe planul de rotație.

Expresia din ultimele paranteze poate fi numită coeficient de forță circumferențială aerodinamică sau, pe scurt, coeficient de circumferință

Puterea unei mori de vânt este produsul dintre forța periferică și viteza periferică.

Această formulă nu dă puterea morii de vânt, ci puterea elementului lamei situat la vârf. Puterea unei mori de vânt este calculată prin integrarea pe rază, dar scopul articolului este diferit.)

Să luăm în considerare polara lamei din Fig. 2.

Orez. 2 Aflarea coeficientului de forță circumferențială.

Să desenăm o tangentă OA la polar. Și să construim linia de viteză OZ, care este dată de ecuație

Aceste. linia dreaptă a vitezei formează unghiul de viteză ψ cu axa Cy, discutată mai devreme.

OB este egal cu mărimea ridicării în punctul A. Prin urmare:

Unghiul ABD este egal cu unghiul ψ, iar ipotenuza AB este coeficientul de rezistență în punctul A. Prin urmare, piciorul BD este egal cu:

Segmentul DE este diferența dintre două segmente

Rezultatul este aceeași expresie ca și în formula puterii morii de vânt. Toate celelalte componente din formula de putere sunt date, astfel încât puterea este determinată de acest segment sau, cu alte cuvinte, distanța de la linia de viteză OZ până la punctul de operare. Din grafic reiese clar că coeficientul Ccr este maxim în punctul de contact al liniei de viteză Z’ cu polar, și nu în punctul de calitate aerodinamică maximă. Prin urmare, după setarea vitezei și construirea unei linii de mare viteză, puteți analiza clar funcționarea morii de vânt.

Profil TsAGI R -ll-12

În fig. Figura 3 prezintă profilul TsAGI P-ll-12, suprapus pentru comparație pe profilul CLARK – Y popular în turbinele eoliene. Polaritatea profilului TsAGI P-ll-12 pentru extensia 5 este prezentată în Fig. 4

Orez. 3 profile TsAGI R-ll-12 și CLARK – Y

Polarul din stânga este afișat în forma sa obișnuită, cu diferite scale de-a lungul axelor de coordonate. Pe polarul drept, desenat la aceeași scară, se realizează aceleași construcții. Linia dreaptă de mare viteză la Z = 2 oferă coeficientul circumferențial maxim la un unghi de atac de 16°. Punctul maxim al raportului ridicare-tragere este atins la un unghi de atac de 2 grade. În acest moment, coeficientul circumferenţial este de aproximativ trei ori mai mic decât în ​​punctul optim. Desigur, într-o moară de vânt puteți alege un unghi de lucru de atac de 2 grade. Puterea unei turbine eoliene depinde de energia eoliană. Prin urmare, coeficientul circumferențial, care a scăzut de trei ori, va trebui compensat prin creșterea coardei lamei de trei ori. (Se consideră un caz idealizat) La pătrat, volumul lamei va crește de 9 ori. Pe măsură ce suprafața crește, pierderile prin frecare cresc. KIEV cade. Alungirea lamei scade și ea reactanța inductivă. În punctul de maximă calitate aerodinamică, moara de vânt este mai bine coordonată în ceea ce privește gradul de frânare cu aer în planul morii de vânt și mărimea forței circumferențiale. Coordonarea crește KIEV. Prin urmare, calculul trebuie efectuat luând în considerare toți factorii. Aici sunt luate în considerare doar valoarea coeficientului circumferențial și lățimea lamei, care depinde direct de acesta.

Fig. 4 Polari profil TsAGI R-ll-12

Odată cu creșterea vitezei, punctul optim (la lățimea minimă a lamei) se apropie de punctul de calitate aerodinamică maximă. Cu o viteză de 6 și un unghi de atac de 8°, câștigul în coeficientul circumferențial, și deci în lățimea lamelor față de 2°, este de 1,5 ori. Dar din analiza polarilor rezultă că atunci când valori mari viteza, este logic să alegeți un punct de operare mai jos în polar. Dacă încărcătura este insuficientă sau nu există încărcătură în modul de urgență, moara de vânt preia viteză și intră în overdrive. Unghiul de viteză scade și, deoarece unghiul de instalare în turbinele eoliene nereglate rămâne constant, unghiul de atac scade. Punctul de operare se deplasează în jos, iar linia de viteză se apropie de polaritate. La o anumită viteză, coeficientul circumferenţial va deveni zero. Debutul acestui moment (valoarea limită Z) în timpul separării depinde de poziția inițială a punctului de operare. Cu cât este ales punctul de pornire mai mic, cu atât viteza de răspândire va câștiga moara de vânt mai mică. Dar această afirmație trebuie testată în practică.

Când se construiește linia dreaptă de mare viteză Z = 6, se vede clar că polara în intervalul unghiurilor de atac de la 3 la 12 grade este aproape paralelă cu linia dreaptă de mare viteză. Aceasta explică faptul că utilizarea diferitelor teorii și concepte pentru calcularea turbinelor eoliene nu are practic niciun efect asupra funcționării turbinei eoliene de mare viteză proiectată.

Secțiunile lamelor situate mai aproape de axă se deplasează mai încet decât secțiunile exterioare, astfel încât liniile drepte de viteză ale acestora sunt mai mici. Secțiunile interne au un punct optim, adică. Valoarea maximă a coeficientului circumferențial se află la unghiuri mari de atac, prin urmare unghiul de instalare și răsucirea lamelor, care sunt complexe din punct de vedere tehnic, sunt reduse.

Ca urmare a construcției liniilor de viteză, se obține o familie de puncte optime pentru diferite viteze. Care dintre aceste puncte este cel mai optim? Ce viteza ar trebui sa preferi? În formula pentru puterea morii de vânt, viteza Z este inclusă în a treia putere, iar coeficientul circumferențial este inclus în prima. Prin urmare, înmulțind coeficienții circumferențiali cu cuburile de viteză corespunzătoare, obținem o serie de maxime din care poate fi selectat maximul. Maximum-maxim se află aproximativ în regiunea de jumătate din raportul de ridicare la tragere, la viteză mare

Aici K este raportul Cy/Cx maxim. Pentru profilul luat în considerare, maximul are loc la un unghi de atac de 2 grade și este egal cu 24.

Această lamă are un raport lift-to-drag de 24, prin urmare, maximul-maxim va fi în jur de Z = 10. Această estimare este aproximativă pentru a înțelege ordinul de mărime.

Este imposibil să construiți coeficientul circumferențial folosind graficul din stânga din Fig. 4. Există diferite scale de-a lungul axelor, unghiurile drepte sunt distorsionate și lungimile sunt distorsionate. Din graficul din dreapta se poate determina că

la Z = 2 produsul Z3Cab este egal cu:

Aceste. la o viteză de Z = 10, lățimea palelor la vârf scade de 2,3 ori față de o elice de viteză destul de mare Z = 6.

Permiteți-mi să vă atrag încă o dată atenția asupra faptului că punctul maxim-maxim dă lățimea minimă a lamelor, și nu puterea maximă. Puterea este determinată de vânt. Și puterea este determinată și de pierderi, adică. Turbinele eoliene KIEV, care nu sunt luate în considerare aici.

Program – Proiectare și verificare calcule aerodinamice ale unui generator eolian – dosar RAPORT TEHNIC.doc

RAPORT TEHNIC.doc

Calculul caracteristicilor aerodinamice ale unui generator eolian și determinarea parametrilor geometrici ai acestuia.

B – numărul de lame

Raportul prezintă rezultatele calculelor caracteristicilor aerodinamice ale paletei roții eoliene și ale turbinei eoliene în ansamblu. Sunt prezentate caracteristicile geometrice ale lamei.

^ 1. Date inițiale pentru calcul.

Viteza estimată a vântului V=12 m/s.

Din experiența creării generatoarelor eoliene din această clasă, valoarea vitezei relative este între 6...8. Factorul de utilizare a energiei eoliene (sau factorul de putere Cp) pentru generatoarele eoliene existente este în intervalul 0,43...0,47. Viteza vârfului lamei este în intervalul de până la 80…100 m/s. Această limitare se datorează zgomotului aerodinamic și uzurii erozive a lamei. Ca profil aerodinamic al secțiunilor palelor generatorului eolian, putem folosi profilul serie NACA 44100, care este utilizat în prezent pe scară largă. Utilizarea profilelor laminare face posibilă obținerea unor performanțe superioare, dar cu o mare precizie de fabricație, absența contaminării suprafeței palelor, absența vibrațiilor structurale și turbulențelor fluxului vântului. Nerespectarea condițiilor de mai sus reduce performanța generatoarelor eoliene cu profil de pale laminare cu 25...30%.

Viteza relativă =7.

^ Tabelul 1. Coordonatele profilului NACA 44100.

Unde: – grosime relativă nouă a profilului.

Viteza relativă (viteza) =7.

Figura 2. Puterea și rotația roții vântului în funcție de viteza vântului (=7).

După cum se poate observa din rezultatele calculului, roata eoliană proiectată satisface cerințele datelor inițiale și practica creării de turbine eoliene din această clasă.

Geometria lamei este construită după cum urmează. Sensul de rotație al rotorului este în sens invers acelor de ceasornic atunci când este privit în direcția vântului. Unghiurile de instalare ale secțiunilor sunt indicate din planul de rotație. O valoare pozitivă este împotriva direcției vântului (Figura 3).

Datele rezultate din geometria lamei sunt prezentate în Tabelul 2

ÎN formular electronic datele pentru construirea geometriei lamei sunt prezentate în fișierele:

VG100.scr – fișier script (sau fișier script) pentru program

VG100.dwg este un model blade construit în AutoCAD (Figura 4) bazat pe datele din fișierul VG100.scr.

VG100.CATPart – model de lamă construit în CATIA (Figura 5)

Figura 4. Modelul cadru al lamei.

1. Patrick J. Moriarty, Manual de teorie AeroDyn , Laboratorul Național de Energie Regenerabilă, decembrie 2005 NREL/EL-500-36881.

2. John Wiley & Sons, Energia eoliană explicată – teorie, proiectare și aplicare,

3. E. M. Fateev, Motoare și turbine eoliene, OGIZ-SELKHOZGIZ, M., 1948.

4. H. Pigot, Calculul palelor turbinei eoliene, 2000.

5. G. Glauert, Fundamentele teoriei aripilor și elicelor, Institutul Științific și Tehnic de Stat, 1931.

6. E. Makarov, Calcule de inginerie în Mathcad 14, PETER, 2007

RAPORT TEHNIC - Program - Proiectare si verificare calcule aerodinamice ale unui generator eolian - TEHNIC

Titlu: Program – Proiectare și verificare calcule aerodinamice ale unui generator eolian; Dosar: RAPORT TEHNIC.doc; Data: 16.03.2010 15:48; Dimensiune: 467 kb.

MOTOR Eolian
un dispozitiv care transformă energia eoliană în energie de rotație. Partea principală de lucru a unei turbine eoliene este o unitate rotativă - o roată antrenată de vânt și conectată rigid la un arbore, a cărei rotație antrenează echipamente care efectuează lucrări utile. Arborele poate fi instalat orizontal sau vertical. Turbinele eoliene sunt de obicei folosite pentru a genera energie consumată periodic: la pomparea apei într-un rezervor, la măcinarea cerealelor, în rețelele temporare, de urgență și de alimentare cu energie electrică locală.
Informații istorice. Deși vânturile de suprafață nu bat întotdeauna, își schimbă direcția și puterea lor nu este constantă, turbina eoliană este una dintre cele mai vechi utilaje pentru obținerea energiei din surse naturale. Datorită fiabilității îndoielnice a relatărilor scrise antice despre turbinele eoliene, nu este complet clar când și unde au apărut pentru prima dată astfel de mașini. Dar, judecând după unele înregistrări, ele existau deja înainte de secolul al VII-lea. AD Se știe că au fost folosite în Persia în secolul al X-lea, iar în Europa de Vest primele dispozitive de acest tip au apărut la sfârșitul secolului al XII-lea. Pe parcursul secolului al XVI-lea. În cele din urmă s-a format tipul de cort de moara de vânt olandeză. Nu s-au observat modificări semnificative în designul lor până la începutul secolului al XX-lea, când, în urma cercetărilor, formele și acoperirile aripilor morii au fost semnificativ îmbunătățite. Deoarece mașinile cu viteză mică sunt greoaie, în a doua jumătate a secolului XX. a început să construiască turbine eoliene de mare viteză, adică. cei ai caror roti de vant le pot face număr mare rpm cu eficiență ridicată a energiei eoliene.
Tipuri moderne de turbine eoliene.În prezent, sunt utilizate trei tipuri principale de turbine eoliene - tambur, aripă (tip șurub) și rotor (cu profil de respingere în formă de S).
Tambur și paletă. Deși roata eoliană de tip tambur are cea mai scăzută eficiență a energiei eoliene în comparație cu alte respingătoare moderne, este cea mai utilizată. În multe ferme, este folosit pentru pomparea apei dacă dintr-un motiv oarecare nu există energie electrică de la rețea.

O formă tipică a unei astfel de roți cu lame din tablă este prezentată în Fig. 1. Roțile de vânt de tip tambur și palete se rotesc pe un arbore orizontal, așa că trebuie să fie răsucite în vânt pentru a obține cele mai bune performanțe. Pentru a face acest lucru, li se oferă o cârmă - o lamă situată într-un plan vertical, care asigură că roata vântului se transformă în vânt. Diametrul roții celei mai mari turbine eoliene cu palete din lume este de 53 m, lățimea maximă a palei sale este de 4,9 m. viteza de minim 48 km/h. Paletele sale sunt reglate astfel încât viteza de rotație a roții eoliene să rămână constantă și egală cu 30 rpm în intervalul de viteză al vântului de la 24 la 112 km/h. Datorită faptului că vânturile bat destul de des în zona în care sunt amplasate astfel de turbine eoliene, turbina eoliană produce de obicei 50% din puterea maximă și alimentează rețeaua electrică publică. Turbinele eoliene cu palete sunt utilizate pe scară largă în zonele rurale îndepărtate pentru a furniza energie electrică fermelor, inclusiv pentru încărcarea bateriilor sistemelor de comunicații radio. Ele sunt, de asemenea, utilizate în centralele electrice de bord ale avioanelor și rachete ghidate. Rotor în formă de S.

Un rotor în formă de S montat pe un arbore vertical (Fig. 2) este bun, deoarece o turbină eoliană cu un astfel de respingător nu trebuie să fie adusă în vânt. Deși cuplul pe arborele său variază de la minim la o treime din maxim pe jumătate de tură, nu depinde de direcția vântului. Când un cilindru circular neted se rotește sub influența vântului, asupra corpului cilindrului acționează o forță perpendiculară pe direcția vântului. Acest fenomen se numește efectul Magnus, după fizicianul german care l-a studiat (1852). În 1920-1930, A. Flettner a folosit cilindri rotativi (rotoare Flettner) și rotoare în formă de S în locul roților eoliene cu pale și, de asemenea, ca propulsoare ale unei nave care a făcut tranziția din Europa în America și înapoi. Puterea obținută din vânt este de obicei mică - mai puțin de 4 kW este dezvoltată de un tip învechit de moară de vânt olandeză la o viteză a vântului de 32 km/h. Puterea fluxului vântului, care poate fi utilizată, este formată din energia cinetică a maselor de aer care se mătura pe unitatea de timp perpendiculară pe o zonă de o dimensiune dată. Într-o turbină eoliană, această zonă este determinată de suprafața vântului a respingerii. Luând în considerare înălțimea deasupra nivelului mării, presiunea aerului asupra acestuia și temperatura acestuia, puterea disponibilă N (în kW) pe unitatea de suprafață este determinată de ecuația N = 0,0000446 V3 (m/s). Coeficientul de utilizare a energiei eoliene este de obicei definit ca raportul dintre puterea dezvoltată pe arborele turbinei eoliene și puterea disponibilă a fluxului de vânt care acționează pe suprafața vântului a roții eoliene. Acest coeficient devine maxim la un anumit raport între viteza marginii exterioare a palei roții eoliene w și viteza vântului u; valoarea acestui raport w/u depinde de tipul de turbină eoliană. Coeficientul de utilizare a energiei eoliene depinde de tipul de roată eoliană și variază de la 5-10% (moara olandeză cu aripi plate, w/u = 2,5) la 35-40% (repeler cu aripi profilate, 5 Ј w/u Ј 10) .
LITERATURĂ
Energia eoliană. M., 1982 Yaras L. et al. Energia eoliană. M., 1982

Enciclopedia lui Collier. - Societate deschisă. 2000 .

Sinonime:

Vedeți ce este „MOTOR EOLENT” în alte dicționare:

Turbina eoliana... Dicționar de ortografie - carte de referință

Engine, pneumatic wind engine, windmill, windrotor Dicționar de sinonime rusești. wind turbine substantiv, număr de sinonime: 4 wind turbine (8) ... Dicţionar de sinonime

Utilizează energia eoliană pentru a genera energie mecanică. Predominant răspândite sunt turbinele eoliene cu palete, în care axa de rotație a roții eoliene coincide cu direcția fluxului de aer... Dicţionar enciclopedic mare

turbină eoliană- VD Un dispozitiv pentru transformarea energiei eoliene în energie mecanică de rotație a unei roți eoliene. [GOST R 51237 98] Subiecte energie eoliană Sinonime VD EN motor eolian ... Ghidul tehnic al traducătorului

turbină eoliană- motor eolian... Dicționar de abrevieri și abrevieri

MOTOR Eolian- (turbină eoliană) un motor care utilizează energia cinetică a vântului pentru a genera energie mecanică. Vedere primitivă a morii de vânt V.. Există: paletă, carusel sau rotativ și tambur... Marea Enciclopedie Politehnică

Un motor care folosește energia cinetică a vântului pentru a genera energie mecanică. Ca organ de lucru al vântului, care percepe energia (presiunea) fluxului vântului și o transformă în energie mecanică de rotație a arborelui, este folosit... ... Marea Enciclopedie Sovietică

O mașină care transformă energia cinetică a vântului în energie mecanică. Partea de lucru a unei turbine eoliene este o roată eoliană, care primește presiunea fluxului de aer și o transformă în energie mecanică de rotație a arborelui. Distinge...... Enciclopedia tehnologiei

eu; m. Motor acționat de puterea eoliană. * * * O turbină eoliană folosește energia eoliană pentru a genera energie mecanică. Cele mai frecvente sunt turbinele eoliene cu palete, în care axa de rotație a roții eoliene coincide cu... ... Dicţionar enciclopedic

Un motor care folosește cinetica energie eoliană pentru generarea mecanică. energie. Există V. în formă de aripă (vezi Fig.), de obicei cu o axă orizontală de rotație, cu un coeficient. utilizarea energiei eoliene până la 0,48 (cel mai frecvent); carusel,...... Big Enciclopedic Polytechnic Dictionary

Puterea fluxului, sau așa cum este numită și a doua energie, este proporțională cu cubul vitezei vântului. Ce înseamnă - dacă viteza vântului crește, să zicem, de două ori, atunci energia fluxului de aer va crește de 2 3 ori și anume 2 3 = 2x2x2 = 8 ori.

Puterea dezvoltată de motorul eolian va varia proporțional cu pătratul diametrului roții eoliene. Ce înseamnă atunci când diametrul roții vântului este dublat - obținem o creștere de patru ori a puterii la aceeași viteză a vântului.

Cu toate acestea, nu toată energia care curge printr-o roată eoliană poate fi transformată în muncă utilă. O parte din energie se va pierde la depășirea rezistenței roții vântului la fluxul de aer, precum și alte pierderi. De asemenea, destul cele mai multe energia aerului va fi conținută în fluxul care a trecut deja prin roata eoliană. Teoria turbinelor eoliene cu palete demonstrează:

• Viteza curgerii vântului în spatele roții vântului nu este zero;
• Cel mai bun mod de funcționare al unei turbine eoliene este acela în care viteza de curgere în spatele roții eoliene va fi egală cu 2/3 din viteza de curgere inițială care va curge pe roata eoliană.

Factorul de utilizare a energiei

Acesta este un număr care arată cât de mult din puterea fluxului de aer va fi folosită util de roata eoliană. Acest coeficient este de obicei notat cu litera greacă χ (xi). Valoarea sa depinde de o serie de factori, cum ar fi tipul de motor eolian, calitatea fabricației și forma palelor sale și alți factori. Pentru turbinele eoliene de mare viteză care au aripi aerodinamice aerodinamice, coeficientul χ este de aproximativ 0,42 până la 0,46. Aceasta înseamnă că mașinile de acest tip pot transforma aproximativ 42%-46% din fluxul de vânt care trece prin instalație în lucru mecanic util. Pentru vehiculele cu viteză mică, acest coeficient este de aproximativ 0,27 - 0,33. Valoarea maximă teoretică a lui χ pentru turbinele eoliene cu palete ideale este de aproximativ 0,593. Instalațiile de palete au devenit destul de răspândite și au început să fie produse în masă de industrie. Ele sunt împărțite în două grupe:

• Viteză mare – număr de lame până la 4;

Viteză mică - de la 4 la 24 de lame;

Turbine eoliene de mare viteză și viteză mică

Viteza este unul dintre avantaje, deoarece face mai ușor transferul energiei eoliene către dispozitive de mare viteză precum un generator electric. În plus, sunt mai ușoare și au o rată de utilizare a vitezei vântului mai mare decât cele cu viteză mică, așa cum am menționat mai sus.

Cu toate acestea, pe lângă avantajele lor, au și un dezavantaj serios, cum ar fi un cuplu de câteva ori mai mic cu o roată de vânt staționară și cu aceleași diametre ale roților și viteză a vântului decât instalațiile cu viteză redusă. Mai jos sunt două caracteristici aerodinamice:

Unde linia punctată arată o roată eoliană cu 18 lame, iar linia continuă arată una cu 3 lame. Axa orizontală arată numărul de module Z ale roții eoliene sau viteza acesteia. Această valoare este determinată de raportul dintre viteza ωxR a vârfului palei și viteza vântului V.

Din caracteristicile turbinei eoliene putem concluziona că fiecare viteză a vântului nu poate avea decât singular rotații la care se poate obține χ maxim. În plus, în prezența aceleiași viteze ale vântului, un dispozitiv de viteză mică va avea un cuplu de câteva ori mai mare decât unul de mare viteză și, în consecință, va începe să funcționeze la o viteză a vântului mai mică decât cea de mare viteză. Acesta este un factor destul de semnificativ, deoarece crește numărul de ore de funcționare a turbinei eoliene.

Turbine eoliene cu palete

Principiul funcționării lor se bazează pe forțele aerodinamice care apar pe paletele roții eoliene atunci când un flux de aer le lovește. Pentru a crește puterea, aripilor li se oferă profile aerodinamice aerodinamice, iar unghiurile de înclinare sunt variate de-a lungul lamei (cu cât mai aproape de arbore, cu atât unghiurile sunt mai mari și cu atât mai mici la capăt). Diagrama este prezentată mai jos:

Există trei părți principale ale acestui mecanism - lama, leagănul, cu ajutorul cărora roata este atașată la butuc. Unghiul de înclinare φ este unghiul dintre planul de rotație al roții și lamă. Unghiul de atac α este unghiul de impact al vântului asupra elementelor palelor.

Când roata eoliană a fost frânată, direcțiile fluxului care curge pe paletă și direcția vântului au coincis (de-a lungul săgeții V). Dar, deoarece roata are o anumită viteză de rotație, atunci, în consecință, fiecare dintre elementele lamei va avea o anumită viteză ωxR, care va crește cu distanța față de axa roții. Prin urmare, fluxul care sufla peste paletă la o anumită viteză va consta din viteza ωxR și V. Această viteză se numește viteza relativă a curgerii și este desemnată W.

Deoarece numai la anumite unghiuri de atac există cel mai bun mod de funcționare pentru o turbină eoliană cu palete, unghiurile de fixare φ trebuie să fie variate pe toată lungimea palei. Puterea unui motor eolian, ca oricare altul, este determinată de produs viteza unghiularaω în momentul său M: P = Mxω. Putem concluziona că odată cu scăderea numărului de lame, va scădea și momentul M, dar numărul de rotații ω va crește. De aceea puterea P = Mxω va rămâne aproape constantă și va depinde slab de numărul de palete ale morii de vânt.

Alte tipuri de turbine eoliene

După cum se știe, pe lângă cele înaripate, există și motoare cu tambur, carusel și eolian rotativ. La tipurile carusel și rotative axa de rotație este verticală, iar la tipurile cu tambur este orizontală. Poate că principala diferență dintre turbinele eoliene cu aripi și turbinele eoliene cu tambur și rotative este că toate paletele turbinelor eoliene cu aripi funcționează simultan, în timp ce turbinele cu tambur și turbinele eoliene rotative operează doar acea parte a palelor, a cărei mișcare va coincide cu direcția vântului.

Pentru a reduce rezistența palelor care merg spre vânt, acestea sunt fie făcute curbate, fie acoperite cu un ecran. Cuplul la utilizarea acestui tip de motor apare din cauza diferitelor presiuni din lame.

Deoarece tipurile de motoare eoliene rotative, carusel și tambur au o eficiență destul de scăzută (χ pentru aceste tipuri nu depășește 0,18) și sunt, de asemenea, destul de voluminoase și de viteză mică, în practică nu au fost utilizate pe scară largă.